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本文提出一種用可編程序控制器（）直接控制的方法，如圖2所示。這條技術路線的優點是：大大減少系統設計的工作量，不存在各部分接口信號的匹配問題，提高系統的可靠性。整個控制系統由plc和步進電機組成。作為一種工業控制計算機plc的功能越來越強。不僅僅可用于開關邏輯控制，還可用于閉環過程控制，并可與其它計算機組成多級控制系統。有了plc的強大功能的支持，各種不同控制系統的不同指令脈沖控制器的任務均可用plc的不同控制程序來完成。對于環形脈沖分配器和功率放大器的功能則對plc提出兩個特性要求。一是在此應用的plc最好是具有實時刷新技術的plc，使輸出信號的頻率可以達到數千赫芝或更高。其目的是使環形脈沖分配能有較高的分配速度，充分利用步進電機的速度響應能力，提高整個系統的快速性。二是plc本身的輸出端口應該采用大功率晶體管，以滿足步進電機各相繞組數十伏脈沖電壓、數安培脈沖電流的驅動要求。應該指出的是采用或可控硅做輸出端口的plc，即使軟件環形脈沖分配能達到高速要求，但由于輸出端口器件難以高速導通和關斷直流，不能向步進電機各相繞組提供驅動脈沖電流，故不能用于步進電機的plc直接控制。對于滿足一、二兩個要求的plc，如美國ipm公司的ip1612dc-220可編程序控制器，可以對步進電機進行直接控制。

圖2 步進電機的plc直接控制

筆者已成功地將這種方法用于zxj1000-c型預應力復合制袋自動生產線的切袋誤差自動補償系統中。系統將測得的袋長誤差信號由plc的輸入端口送入，如圖3所示。根據誤差與補償的算法，由plc的程序自動算出步進電機應補償的轉向與轉角步數，并由環形分配程序通過輸出端口y9、y10、y11進行環形脈沖分配，從而控制接到步進電機三相繞組的48v直流電源的依次通、斷，形成旋轉磁場，使步進電機轉動。步進電機的轉動再經機械差速器疊加到主傳動鏈中，使袋長誤差得以補償。由于步進電機是電感性負載，直流電阻很小，故接限流電阻以免脈沖電流過大損壞plc端口，即y9、y10、y11所對應的大功率晶體管。當y9、y10、y11所對應的大功率晶體管按：y9-y9y10-y10-y10y11-y11－y11y9-y9……依次導通、斷開時，步進電機正轉。按：y9-y9y11-y11-y11y10-y10-y10y9-y9……依次導通、斷開時，步進電機反轉。即步進電機按三相六拍工作。每當步進電機走一步，環形脈沖分配程序的步數減一，當步數減為零時，停止環形脈沖分配，等待下一次測量誤差的輸入。

圖3 具體應用圖

結束語

采用plc直接控制步進電機的誤差補償系統功能完善、靈活性大、可靠性高。該生產線已獲得國家科技進步獎。特別強調的是采用plc直接控制步進電機的方法，減少了系統設計的工作量、能大大縮短開發研制周期，在一定范圍內，有較高的推廣和實用價值。